ГЭСН 05-03-031-78: Устройство свай Jet 2 в несвязных грунтах

Введение

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 05-03-031-78 является ключевым документом для определения ресурсных затрат при устройстве грунтоцементных свай по технологии двухкомпонентной струйной цементации (Jet 2). Эта норма применяется в случаях, когда работы проводятся в несвязных грунтах, а длина свай превышает 20 метров, при этом их диаметр находится в диапазоне от 1600 до 1700 мм.

Метод струйной цементации грунтов, известный как Jet Grouting, представляет собой современную технологию закрепления слабых или сильно обводненных грунтов. Его суть заключается в нагнетании под высоким давлением (до 40-50 МПа) цементного раствора в скважину, что приводит к разрушению и одновременному перемешиванию частиц грунта с цементным раствором. В результате этого процесса образуется новый материал – грунтоцемент, обладающий значительно улучшенными прочностными и деформационными характеристиками.

Технология Jet 2, учтенная в ГЭСН 05-03-031-78, отличается от однокомпонентной (Jet 1) тем, что для увеличения длины водоцементной струи и, как следствие, диаметра получаемой сваи, дополнительно используется энергия сжатого воздуха. Это позволяет формировать грунтоцементные колонны большего диаметра, что особенно важно для создания надежных оснований в сложных инженерно-геологических условиях.

Применение данной нормы позволяет сметчикам точно определить потребность в трудовых ресурсах, машинах и механизмах, а также материалах, необходимых для выполнения указанных работ. Это является основой для составления сметных расчетов ресурсным или ресурсно-индексным методом.

Техническая информация

Состав работ по норме

ГЭСН 05-03-031-78 включает в себя полный комплекс операций, необходимых для устройства грунтоцементных свай методом двухкомпонентной струйной цементации. Согласно описанию нормы, состав работ включает следующие ключевые этапы:

1. Приготовление раствора. Этот этап предусматривает подготовку цементного раствора требуемой консистенции. Качество раствора напрямую влияет на прочностные характеристики будущей грунтоцементной сваи. Для приготовления раствора используются портландцементы бездобавочные и специальные добавки для струйной цементации.
2. Формирование грунтоцементной сваи. Это основной этап, в ходе которого происходит непосредственное устройство сваи. Процесс включает бурение лидерной скважины, а затем, при подъеме буровой колонны, нагнетание цементного раствора и сжатого воздуха под высоким давлением через сопла монитора. Высокоэнергетическая струя разрушает грунт и одновременно перемешивает его с цементным раствором, формируя грунтоцементное тело. Важно отметить, что данная норма применяется для свай длиной свыше 20 м и диаметром от 1600 до 1700 мм, что достигается именно за счет двухкомпонентной технологии Jet 2.
3. Промывка нагнетательного оборудования после цементации. После завершения формирования сваи необходимо тщательно очистить все используемое оборудование, включая нагнетательные линии и мониторы, от остатков цементного раствора. Это предотвращает засорение и обеспечивает готовность оборудования к дальнейшей работе, продлевая его срок службы.

Материалы и ресурсы

Для выполнения работ по ГЭСН 05-03-031-78 предусмотрены следующие основные ресурсы:

• Трудозатраты рабочих:
• Рабочий 4 разряда: 58.3 чел.-ч
• Рабочий 2 разряда: 0.74 чел.-ч
• Общие трудозатраты рабочих: 59.04 чел.-ч на 100 м свай.
• Машины и оборудование:
• Комплексы машин для устройства грунтоцементных свай по технологии двухкомпонентной струйной цементации, глубина бурения до 70 м: 28.3 маш.-ч.
• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т: 0.36 маш.-ч.
• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т: 0.29 маш.-ч.
• Материалы:
• Вода: 0 м³ (указано как 0, что может означать, что расход воды учтен в составе комплекса машин или является неучтенным ресурсом, который определяется по проекту). В процессе струйной цементации вода является неотъемлемым компонентом для приготовления цементного раствора.
• Добавка для струйной цементации: 0 ч (аналогично, вероятно, расход учтен в составе комплекса или является неучтенным).
• Портландцементы бездобавочные: 0 ч (аналогично, расход цемента является основным материалом, но в данном блоке указан как 0, что требует уточнения по проектным данным).

Важно отметить, что в ГЭСН указываются нормы расхода ресурсов, а не их стоимость. Стоимость материалов и машин определяется отдельно на основе текущих цен и индексов пересчета.

Трудозатраты и время выполнения

Общие трудозатраты рабочих по норме 05-03-031-78 составляют 59.04 чел.-ч на каждые 100 метров грунтоцементных свай. Это включает работу рабочих 4-го и 2-го разрядов. Время эксплуатации основных машин, таких как комплексы для струйной цементации, составляет 28.3 маш.-ч на 100 м. Эти показатели являются базой для планирования рабочего времени и расчета заработной платы.

Требования к квалификации

Для выполнения работ по устройству свай методом струйной цементации требуются квалифицированные рабочие. Наличие в составе трудозатрат Рабочего 4 разряда указывает на необходимость привлечения специалистов, способных выполнять сложные и ответственные операции, связанные с настройкой и эксплуатацией высокотехнологичного оборудования для струйной цементации, контролем качества раствора и процесса формирования сваи. Рабочий 2 разряда выполняет вспомогательные функции, такие как подготовка рабочей зоны, подача материалов, промывка оборудования. Средний разряд рабочих, исходя из предоставленных данных, составляет примерно 3.97, что подтверждает потребность в высококвалифицированном персонале для выполнения данной работы.

Практическое применение

Пошаговый алгоритм расчета

Расчет сметной стоимости работ по ГЭСН 05-03-031-78 осуществляется на основе ресурсного или ресурсно-индексного метода. Вот пошаговый алгоритм:

1. Определение объема работ: Первым шагом является точное определение общего метража грунтоцементных свай, подлежащих устройству, согласно проектной документации. Единица измерения нормы — 100 м, поэтому общий объем работ необходимо разделить на 100.
2. Расчет трудозатрат: Умножьте полученный объем работ (в сотнях метров) на норму трудозатрат для каждого разряда рабочих (58.3 чел.-ч для 4 разряда и 0.74 чел.-ч для 2 разряда). Полученные значения будут представлять общие человеко-часы, необходимые для выполнения всего объема работ.
3. Расчет машино-часов: Аналогично, умножьте объем работ на нормы машино-часов для каждого типа машин (28.3 маш.-ч для комплексов струйной цементации, 0.36 маш.-ч для кранов, 0.29 маш.-ч для бортовых автомобилей).
4. Расчет расхода материалов: Несмотря на то, что в предоставленных входных данных расход воды, добавок и цемента указан как 0, в реальной смете эти материалы являются ключевыми. Их расход должен быть определен на основе проектных данных, технологических карт или данных производителей оборудования для струйной цементации. Обычно расход цемента и добавок зависит от типа грунта, требуемой прочности грунтоцемента и параметров струйной цементации.
5. Определение стоимости ресурсов: Полученные объемы ресурсов (чел.-ч, маш.-ч, м³) умножаются на текущие цены этих ресурсов. Цены могут быть взяты из федеральных или территориальных сборников текущих цен, а также из коммерческих предложений поставщиков.
6. Учет накладных расходов и сметной прибыли: К прямым затратам (стоимость труда, машин, материалов) добавляются накладные расходы и сметная прибыль в соответствии с действующими методическими указаниями по определению сметной стоимости строительства.

Примеры использования

Норма ГЭСН 05-03-031-78 применяется в различных строительных проектах, где требуется усиление оснований в несвязных грунтах с использованием свай большого диаметра:

• Усиление фундаментов: При реконструкции или надстройке зданий, а также при строительстве новых объектов на слабых песчаных или супесчаных грунтах, где необходимо обеспечить высокую несущую способность основания.
• Ограждение котлованов: Создание противофильтрационных завес и ограждений котлованов в водонасыщенных несвязных грунтах для предотвращения осыпания и притока грунтовых вод.
• Укрепление откосов и склонов: Повышение устойчивости нестабильных откосов и склонов, особенно в условиях плотной городской застройки, где вибрационные и ударные нагрузки от традиционных методов свайных работ недопустимы.
• Устройство противофильтрационных завес: Создание водонепроницаемых барьеров для защиты подземных сооружений или при строительстве гидротехнических объектов.

Особенности и ограничения

• Тип грунта: Норма строго применима для несвязных грунтов. Это пески, супеси. При работе в связных грунтах (глины, суглинки) или грунтах смешанного типа необходимо применять другие нормы или корректирующие коэффициенты, если это предусмотрено технической частью сборника.
• Длина и диаметр свай: Норма четко определяет параметры свай: длина свыше 20 м и диаметр свыше 1600 до 1700 мм. Отклонения от этих параметров требуют применения других норм или обоснования корректировок.
• Технология Jet 2: Использование двухкомпонентной технологии (подача цементного раствора и сжатого воздуха) является обязательным условием для применения данной нормы.
• Высокая производительность: Технология Jet Grouting, в том числе Jet 2, отличается высокой производительностью, что позволяет выполнять большие объемы работ в сжатые сроки.
• Отсутствие вибраций: Метод струйной цементации исключает негативное влияние вибрационных и ударных нагрузок, что делает его идеальным для работы вблизи существующих зданий и сооружений.

Полезная информация

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неправильная интерпретация типа грунта: Одна из наиболее частых ошибок – применение нормы для связных грунтов. ГЭСН 05-03-031-78 четко указывает на несвязные грунты. Использование нормы для глин или суглинков приведет к некорректному расчету ресурсов и, как следствие, к завышению или занижению сметной стоимости. Решение: Всегда основывайтесь на данных инженерно-геологических изысканий и технической части сборника ГЭСН 05.
2. Неучет фактического расхода материалов: Несмотря на то, что в норме указан нулевой расход цемента и добавок, эти материалы являются основными. Игнорирование их фактического расхода, определенного проектом или технологией, приведет к существенным ошибкам в смете. Решение: Включайте цемент и добавки в смету отдельными позициями, основываясь на проектных данных или рекомендациях производителей оборудования и материалов.
3. Неправильное применение к параметрам свай: Попытка применить данную норму для свай меньшей длины или другого диаметра, а также для однокомпонентной технологии (Jet 1) или трехкомпонентной (Jet 3). Решение: Внимательно проверяйте соответствие проектных параметров свай (длина, диаметр, технология) спецификации нормы. Для других параметров существуют другие нормы в рамках таблицы ГЭСН 05-03-031.
4. Игнорирование подготовительных и вспомогательных работ: Норма охватывает основные операции, но могут потребоваться дополнительные работы, такие как устройство временных дорог, площадок, водоотлив. Решение: Тщательно анализируйте проект и условия строительной площадки для выявления всех необходимых дополнительных работ и включения их в смету по соответствующим нормам.
5. Ошибки при пересчете объемов: Неправильное деление общего объема работ на 100 м (единица измерения нормы). Решение: Всегда перепроверяйте расчеты объемов, чтобы избежать арифметических ошибок.

Практические советы

• Детальное изучение проекта: Перед началом составления сметы тщательно изучите проектную документацию, включая разделы по геологии, конструктивным решениям и технологии производства работ. Это поможет точно определить тип грунтов, требуемые параметры свай и метод их устройства.
• Консультации с технологами: При возникновении вопросов по технологии струйной цементации или особенностям применения оборудования, не стесняйтесь обращаться к специалистам-технологам. Их опыт поможет избежать ошибок в расчетах.
• Использование актуальных сборников: Всегда используйте самые актуальные версии сборников ГЭСН и методических указаний по ценообразованию, так как они регулярно обновляются.
• Учет специфики объекта: Каждый объект уникален. Учитывайте специфические условия площадки (стесненность, наличие коммуникаций, удаленность от источников ресурсов) при составлении сметы, применяя при необходимости повышающие или понижающие коэффициенты, предусмотренные общими положениями к сборникам ГЭСН.
• Документирование решений: Всегда фиксируйте обоснования для выбора тех или иных норм, а также для применения корректирующих коэффициентов. Это поможет при проверке сметной документации.

Связанные нормы

В сборнике ГЭСН 05 "Свайные работы. Опускные колодцы. Закрепление грунтов" содержится ряд норм, связанных с технологией струйной цементации и устройством свай. Для сметчика важно знать их, чтобы правильно выбрать нужную норму или применить их в комплексе:

• ГЭСН 05-03-031-22: Устройство свай методом струйной цементации по однокомпонентной технологии (Jet 1) в несвязных грунтах, длиной до 10 м, диаметром: свыше 700 до 800 мм. Эта норма является примером для Jet 1, которая отличается меньшим диаметром свай и отсутствием сжатого воздуха.
• Другие нормы в таблице 05-03-031: В рамках этой таблицы существуют нормы для различных диаметров и длин свай, а также для разных технологий струйной цементации (Jet 1, Jet 2, Jet 3). Сметчику необходимо выбрать норму, точно соответствующую проектным данным.
• ГЭСН 05-03-001: Цементация грунтов. Эта норма описывает общие работы по цементации грунтов, которые могут быть применимы для вспомогательных операций или для цементации, не связанной с формированием свай.
• Нормы на земляные работы: При необходимости выполнения подготовительных земляных работ (например, устройство площадок для оборудования) следует использовать соответствующие нормы из сборника ГЭСН 01 "Земляные работы".

Контрольные моменты

Для обеспечения качества и корректности сметных расчетов, а также для контроля выполнения работ, следует обращать внимание на следующие моменты:

• Соответствие проектной документации: Всегда проверяйте, что параметры, заложенные в смету (длина, диаметр, тип грунта, технология), строго соответствуют проектным решениям.
• Качество цементного раствора: Контроль качества приготовления цементного раствора (водоцементное отношение, наличие добавок) является критически важным для получения требуемой прочности грунтоцемента.
• Давление нагнетания: Мониторинг давления нагнетания цементного раствора и сжатого воздуха во время формирования сваи. Отклонения от проектных параметров могут привести к снижению качества сваи.
• Геометрические параметры свай: После выполнения работ необходимо проводить контрольные измерения диаметра и длины сформированных свай, а также отбирать образцы грунтоцемента для определения его прочностных характеристик.
• Ведение исполнительной документации: Тщательное ведение журналов работ, актов скрытых работ и других исполнительных документов позволяет подтвердить объемы и качество выполненных работ, что важно для взаиморасчетов.

Применение ГЭСН 05-03-031-78 требует внимательности и понимания технологических особенностей струйной цементации. Следуя рекомендациям и избегая типичных ошибок, сметчики смогут составлять точные и обоснованные сметы, способствуя успешной реализации строительных проектов.